KR102350826B1 - Solar power generation system installed outside the building - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 건물 외부 설치형 태양광 발전 시스템은 건물 외벽에 고정 설치되되 건물의 세로 방향으로 나란하게 배치되고 2개 이상이 소정 너비 간격을 사이에 두고 설치된 세로바와; 상기 건물의 가로 방향으로 눕혀진 바(Bar)로서 2개 이상이 상기 세로바의 전면에 고정 설치되고 전면에 가이드홀이 가공된 가로바; 입사된 태양광을 이용하여 전기 에너지를 발생시키는 태양광 모듈; 및 상기 가로바에 가공된 가이드홀에 레일 결합되어 상기 가이드홀의 길이 방향으로 이동되고 상기 태양광 모듈을 붙들어 고정하여 한 쌍의 가로바 사이에 고정시키는 고정 수단을 포함한다.The outdoor installation type photovoltaic power generation system according to the present invention comprises: a vertical bar fixedly installed on the exterior wall of a building, arranged side by side in the vertical direction of the building, and installed with two or more vertical bars having a predetermined width therebetween; two or more horizontal bars laid down in the horizontal direction of the building and fixed to the front of the vertical bars and having a guide hole in the front; a solar module for generating electrical energy using incident sunlight; And the rail is coupled to the guide hole machined in the cross bar moving in the longitudinal direction of the guide hole includes a fixing means for holding and fixing the photovoltaic module between a pair of horizontal bars.

Description

건물 외부 설치형 태양광 발전 시스템{Solar power generation system installed outside the building}Solar power generation system installed outside the building

본 발명은 건물 외부 설치형 태양광 발전 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 건물 외부에 설치되는 격자형 프레임에 태양광 모듈을 용이하게 설치할 수 있으면서, 외부 환경에 의해 태양광 모듈에 가해지는 진동이나 충격을 완충할 수도 있는 건물 외부 설치형 태양광 발전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a photovoltaic power generation system installed outside a building, and more particularly, a photovoltaic module can be easily installed in a grid-type frame installed outside a building, and vibration applied to the photovoltaic module by an external environment or It relates to a photovoltaic power generation system installed outside a building that can cushion shocks.

최근, 태양광 에너지를 이용하여 전력을 생산할 수 있는 태양광 발전 설비의 사용이 점차 보편화되고 있다.In recent years, the use of photovoltaic power generation facilities capable of generating electric power by using solar energy has become increasingly common.

이러한 태양광 에너지를 이용하는 태양 전지는 석탄이나 석유와 같은 화석 연료를 사용하지 않고, 무공해이며, 무한의 에너지원인 태양광을 이용함으로서 미래의 새로운 대체 에너지원으로서 각광을 받고 있으며, 현재에는 태양광 발전소나, 건축물, 자동차 등의 발전 전력을 얻는데, 이용되고 있다.Solar cells using such solar energy do not use fossil fuels such as coal or oil, are non-polluting, and are in the spotlight as a new alternative energy source in the future by using sunlight, which is an infinite energy source. It is used to obtain electricity generated by buildings, automobiles, etc.

근래에는 상기 태양광 모듈의 설치 공간을 줄임과 동시에 우리가 생활하는 일상 생활속에서 태양광 발전을 실시하기 위해 태양광 모듈을 건물 외벽에 설치하고 있는데, 그 설치 방법으로는 다음과 같다.Recently, in order to reduce the installation space of the photovoltaic module and at the same time to implement photovoltaic power generation in our daily life, a photovoltaic module is installed on the outer wall of a building, and the installation method is as follows.

먼저, 건물 외벽에 격자형 프레임을 고정시킨다.First, the grid frame is fixed to the outer wall of the building.

다음, 상기 격자형 프레임에 갖추어지되, 평행선상으로 배치된 한 쌍의 가로바 위에 태양광 모듈을 맞댄 다음, 고정 철편을 이용하여 태양광 모듈의 상부 가장자리와 하부 가장자리를 가로바에 고정시킨다.Next, doedoe provided in the grid frame, butt the photovoltaic module on a pair of horizontal bars arranged in parallel, and then fix the upper and lower edges of the photovoltaic module to the horizontal bar using a fixed iron piece.

하지만, 상기와 같은 설치 방법은 고정 피스로 고정 철편과 가로바를 고정시켜야 함으로 가로바가 손상될 수 있고, 태양광 모듈을 설치한 후 고정 철편의 위치를 자유롭게 변경할 수 없다는 문제점이 있었다.However, the installation method as described above has a problem in that the horizontal bar may be damaged because the fixed iron piece and the horizontal bar must be fixed with the fixing piece, and the position of the fixed iron piece cannot be freely changed after the solar module is installed.

또한, 태양광 모듈 수리 후 고정 철편을 재조립할 때 가로바에 가공된 고정 피스 구멍의 나사산이 망가져 가로바에 새로운 고정 피스 구멍을 가공해야 한다는 문제점이 있었다.In addition, when reassembling the fixed iron piece after repairing the solar module, the thread of the fixed piece hole machined on the cross bar is broken, so there is a problem that a new fixed piece hole must be machined on the cross bar.

또, 기존의 건물 설치형 태양광 모듈은 태풍이나 돌풍에 의해 상기 태양광 모듈에 가해지는 진동이나 충격을 완충할 수 없다는 문제점이 있었다.In addition, the existing building-installed solar module has a problem in that it cannot buffer the vibration or impact applied to the solar module by a typhoon or a gust of wind.

한편, 본 발명의 선행 기술로는 출원번호 "10-2009-0115036"호의 "태양광발전모듈 설치용 조립체"가 출원되어 등록되었는데, 상기 태양광발전모듈 설치용 조립체는 태양광발전모듈의 하부 양측을 경사지게 지지하는 한 쌍의 레일부재와, 상기 레일부재의 길이 방향을 따라 형성된 한 쌍의 슬라이딩홈, 및 상기 각 슬라이딩홈 별로 체결 방식을 달리하면서 장착되어 태양광발전모듈과 상기 레일부재를 상호 결합시키는 결합 수단을 포함하되, 상기 슬라이딩홈은 상기 레일부재의 상면에 형성된 제1슬라이딩홈과 상기 레일부재의 측면에 형성된 제2슬라이딩홈으로 이루어질 수 있다.On the other hand, as the prior art of the present invention, the "assembly for solar power module installation" of application number "10-2009-0115036" has been filed and registered, and the assembly for installing a photovoltaic module has the lower both sides of the photovoltaic module inclined. A pair of rail members for supporting, a pair of sliding grooves formed along the longitudinal direction of the rail members, and a coupling method that is mounted in a different fastening method for each sliding groove to connect the photovoltaic module and the rail member to each other means, wherein the sliding groove may be formed of a first sliding groove formed on an upper surface of the rail member and a second sliding groove formed on a side surface of the rail member.

하지만, 상기 태양광발전모듈 설치용 조립체 역시 태양광 발전 모듈로 전달되는 진동이나 충격을 완충할 수 있는 수단이 없다는 문제점이 있었다.However, the photovoltaic module installation assembly also has a problem in that there is no means capable of buffering the vibration or shock transmitted to the photovoltaic module.

대한민국 특허등록번호 10-1090318 (2011.12.07)Republic of Korea Patent Registration No. 10-1090318 (2011.12.07)

이에 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 건물 외벽에 고정 설치된 격자형 프레임에 태양광 모듈을 간단하게 설치할 수 있으면서, 장착 후에도 고정 결합 수단의 위치를 간단하게 변경할 수 있고, 상기 태양광 모듈에 가해지는 진동이나 충격을 완충할 수도 있는 건물 외부 설치형 태양광 발전 시스템을 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.Accordingly, in order to solve the above problems, the present invention can simply install a solar module on a grid-type frame that is fixedly installed on the outer wall of a building, and can simply change the position of the fixed coupling means even after mounting, and It is an object of the present invention to provide a solar power generation system installed outside a building that can buffer vibration or shock.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건물 외부 설치형 태양광 발전 시스템은 건물 외벽에 고정 설치되되 건물의 세로 방향으로 나란하게 배치되고 2개 이상이 소정 너비 간격을 사이에 두고 설치된 세로바와; 상기 건물의 가로 방향으로 눕혀진 바(Bar)로서 2개 이상이 상기 세로바의 전면에 고정 설치되고 전면에 가이드홀이 가공된 가로바; 입사된 태양광을 이용하여 전기 에너지를 발생시키는 태양광 모듈; 및 상기 가로바에 가공된 가이드홀에 레일 결합되어 상기 가이드홀의 길이 방향으로 이동되고 상기 태양광 모듈을 붙들어 고정하여 한 쌍의 가로바 사이에 고정시키는 고정 수단을 포함한다.Building exterior installation type photovoltaic power generation system according to the present invention for achieving the above object is a vertical bar that is fixedly installed on the exterior wall of the building and arranged side by side in the vertical direction of the building and installed at least two with a predetermined width therebetween; two or more horizontal bars laid down in the horizontal direction of the building and fixed to the front of the vertical bars and having a guide hole in the front; a solar module for generating electrical energy using incident sunlight; And the rail is coupled to the guide hole machined in the cross bar moving in the longitudinal direction of the guide hole includes a fixing means for holding and fixing the photovoltaic module between a pair of horizontal bars.

이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 건물 외부 설치형 태양광 발전 시스템은 건물 외벽에 고정 설치된 격자형 프레임에 태양광 모듈을 간단하게 설치할 수 있으면서, 장착 후에도 고정 수단의 위치를 간단하게 변경할 수 있고, 상기 태양광 모듈에 가해지는 진동이나 충격을 완충하여 건물 외벽에 설치된 태양광 모듈을 보호할 수도 있다.The outside-building photovoltaic power generation system according to the present invention having such a structure can simply install a photovoltaic module in a grid-type frame fixed to the outer wall of the building, and can simply change the position of the fixing means even after mounting, It is also possible to protect the photovoltaic module installed on the exterior wall of the building by buffering the vibration or shock applied to the photovoltaic module.

또한, 본 발명에 갖추어진 태양광 모듈은 태양광 모듈 제조 공정으로 실리콘 웨이퍼 대신에 값싼 유리나 금속기판 위에 반도체 박막을 증착시킨 박막 태양 전지를 이용함으로써 태양광 발전 장치의 제조 단가를 낮출 수 있다.In addition, the photovoltaic module equipped in the present invention can lower the manufacturing cost of the photovoltaic device by using a thin film solar cell in which a semiconductor thin film is deposited on a cheap glass or metal substrate instead of a silicon wafer as a photovoltaic module manufacturing process.

도면 1은 본 발명의 결합 사시도,
도면 2는 고정 수단의 결합 사시도,
도면 3은 본 발명의 전방에서 바라 본 고정 수단의 분해 사시도,
도면 4는 본 발명의 후방에서 바라 본 고정 수단의 분해 사시도,
도면 5는 본 발명에 갖추어진 태양광 모듈의 종단면도,
도면 6은 태양광 모듈에 갖추어진 박막 태양 전지의 종단면도,
도면 7은 광전 변환 모듈에 가공된 절연홈을 도시한 도면,
도면 8은 태양광 모듈의 평면도.1 is a combined perspective view of the present invention;
Figure 2 is a combined perspective view of the fixing means;
3 is an exploded perspective view of the fixing means viewed from the front of the present invention;
Figure 4 is an exploded perspective view of the fixing means viewed from the rear of the present invention,
Figure 5 is a longitudinal cross-sectional view of the solar module equipped in the present invention,
6 is a longitudinal cross-sectional view of a thin film solar cell equipped in a solar module;
7 is a view showing an insulating groove processed in the photoelectric conversion module;
8 is a plan view of a solar module.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 건물 외부 설치형 태양광 발전 시스템은 도면 1에 도시한 바와 같이, 건물 외벽에 고정 설치되되 건물의 세로 방향으로 나란하게 배치되고 2개 이상이 소정 너비 간격을 사이에 두고 설치된 세로바(1)와; 상기 건물의 가로 방향으로 눕혀진 바(Bar)로서 2개 이상이 상기 세로바(1)의 전면에 고정 설치되고 전면에 가이드홀(21)이 가공된 가로바(2); 입사된 태양광을 이용하여 전기 에너지를 발생시키는 태양광 모듈(3); 및 상기 가로바(2)에 가공된 가이드홀(21)에 레일 결합되어 상기 가이드홀(21)의 길이 방향으로 이동되고 상기 태양광 모듈(3)을 붙들어 고정하여 한 쌍의 가로바(2) 사이에 고정시키는 고정 수단(4)을 포함한다.As shown in FIG. 1, the outdoor installation type photovoltaic power generation system according to the present invention is a vertical bar ( 1) and; a horizontal bar (2) in which two or more are fixed to the front of the vertical bar (1) as a bar laid down in the horizontal direction of the building and a guide hole (21) is processed in the front; a solar module 3 for generating electrical energy using incident sunlight; And a pair of horizontal bars (2) by rail-coupled to the guide hole (21) machined in the horizontal bar (2), moving in the longitudinal direction of the guide hole (21), and holding and fixing the solar module (3) and fastening means (4) for fastening between them.

상기 가로바(2)는 내부가 비어있는 각 파이프이고, 상기 고정 수단(4)은 도면 2 내지 도면 4에 도시한 바와 같이, 상기 가로바(2) 내부에 설치되고 상기 가로바(2) 내부에서 가로바(2)의 길이 방향으로 이동되는 후방 고정 부재(41)와; 상기 후방 고정 부재(41)로부터 상기 가이드홀(21)을 통해 가로바(2)의 전방으로 돌출 형성되고 외부 둘레면에 나사산이 가공된 고정바(42); 상기 가로바(2)의 바깥으로 노출된 고정바(42)에 관통 고정된 전방 고정 부재(43); 상기 전방 고정 부재(43) 바깥으로 노출된 고정바(42)에 나사 결합되어 상기 고정바(42)에 형성된 나사산을 따라 가로바(2) 방향으로 회전되면 상기 전방 고정 부재(43)와 가로바(2) 사이의 간격을 좁히고 나사산을 따라 가로바(2) 반대 방향으로 회전되면 상기 전방 고정 부재(43)와 가로바(2) 사이의 간격을 넓히는 조임 너트(44); 상기 태양광 모듈(3)을 마주보는 상기 전방 고정 부재(43)의 일면으로부터 태양광 모듈(3)을 사이에 끼고 상기 태양광 모듈(3) 방향으로 나란하게 확장된 한 쌍의 태양광 모듈 고정용 확장판(45); 상기 조임 너트(44)와 상기 전방 고정 부재(43) 사이에서 상기 고정바(42)에 관통 고정되되 정지된 조임 너트(44)에 대하여 상기 전방 고정 부재(43)를 탄력적으로 밀어 붙이는 전방 탄성 부재(46); 및 상기 전방 고정 부재(43)와 가로바(2) 사이에서 상기 고정바(42)에 관통 고정되되 정지된 가로바(2)에 대하여 상기 전방 고정 부재(43)를 탄력적으로 밀어붙이는 후방 탄성 부재(47)를 포함한다.The cross bar 2 is each pipe with an empty inside, and the fixing means 4 is installed inside the cross bar 2 and inside the cross bar 2, as shown in FIGS. 2 to 4 . a rear fixing member 41 that is moved in the longitudinal direction of the transverse bar 2 and; a fixing bar 42 protruding from the rear fixing member 41 to the front of the transverse bar 2 through the guide hole 21 and having a thread on the outer circumferential surface; a front fixing member 43 fixed through the fixing bar 42 exposed to the outside of the horizontal bar 2; When the front fixing member 43 is screwed to the fixing bar 42 exposed to the outside and rotates in the direction of the horizontal bar 2 along the thread formed in the fixing bar 42 , the front fixing member 43 and the horizontal bar (2) a tightening nut 44 that narrows the gap between the crossbars and widens the gap between the front fixing member 43 and the crossbar 2 when the crossbar 2 is rotated in the opposite direction along the thread; A pair of photovoltaic modules extending in parallel in the photovoltaic module 3 direction with the photovoltaic module 3 interposed therebetween from one surface of the front fixing member 43 facing the photovoltaic module 3 is fixed for extension plate 45; A front elastic member for elastically pushing the front fixing member 43 with respect to the stationary tightening nut 44 that is penetrated and fixed to the fixing bar 42 between the tightening nut 44 and the front fixing member 43 . (46); and a rear elastic member that elastically pushes the front fixing member 43 against the stationary horizontal bar 2 that is fixed through the fixing bar 42 between the front fixing member 43 and the horizontal bar 2 . (47).

상기 전방 탄성 부재(46)는 도면 3 내지 도면 4에 도시한 바와 같이, 상기 고정바(42)에 관통 고정된 전방 베이스판(461)과; 빗면 형태로서 상기 전방 베이스판(461)의 양단으로부터 전방 베이스판(461)의 후방으로 확장되고 상기 전방 베이스판(461)을 사이에 끼고 대칭적으로 형성된 한 쌍의 전방 탄성편(462); 및 한 쌍의 상기 전방 탄성편(462)의 단부로부터 확장되되 상기 전방 베이스판(461)과 평행선상으로 배치된 한 쌍의 전방 받침판(463)을 포함한다.The front elastic member 46 is, as shown in FIGS. 3 to 4, a front base plate 461 penetratingly fixed to the fixing bar 42; a pair of front elastic pieces 462 extending from both ends of the front base plate 461 to the rear of the front base plate 461 as an inclined plane and symmetrically formed with the front base plate 461 interposed therebetween; and a pair of front support plates 463 extending from the ends of the pair of front elastic pieces 462 and disposed parallel to the front base plate 461 .

상기 전방 고정 부재(43)의 전면에는 도면 3 내지 도면 4에 도시한 바와 같이, 상기 전방 고정 부재(43)의 가로 방향으로 연장된 전방 받침판 끼움홈(431)이 가공되고, 상기 전방 받침판 끼움홈(431)에는 상기 전방 받침판(463)이 끼워진다.3 to 4, a front support plate fitting groove 431 extending in the transverse direction of the front fixing member 43 is machined on the front surface of the front fixing member 43, and the front support plate fitting groove is processed. The front support plate 463 is fitted to the 431 .

상기 전방 받침판(463)에는 도면 3 내지 도면 4에 도시한 바와 같이, 상기 전방 받침판(463)의 길이 방향으로 연장된 전방 받침판측 장홀(4631)이 가공되고, 상기 전방 받침판측 장홀(4631)을 마주보는 상기 전방 받침판 끼움홈(431)에는 전방 고정홀(432)이 관통된다.3 to 4, the front support plate side long hole 4631 extending in the longitudinal direction of the front support plate 463 is processed in the front support plate 463, and the front support plate side long hole 4631 is formed. A front fixing hole 432 is penetrated through the facing front support plate fitting groove 431 .

또한, 본 발명은 상기 전방 받침판측 장홀(4631)과 상기 전방 고정홀(432)에 끼워지는 전방 고정 수단(48)을 포함한다.In addition, the present invention includes the front support plate side long hole (4631) and the front fixing means (48) fitted to the front fixing hole (432).

상기 전방 고정 수단(48)은 리벳이나 볼트로 구성될 수 있다.The front fixing means 48 may be composed of rivets or bolts.

상기 후방 탄성 부재(47)는 도면 3 내지 도면 4에 도시한 바와 같이, 상기 고정바(42)에 관통 고정된 후방 베이스판(471)과; 빗면 형태로서 상기 후방 베이스판(471)의 양단으로부터 후방 베이스판(471)의 전방으로 확장되고 상기 후방 베이스판(471)을 사이에 끼고 대칭적으로 형성된 한 쌍의 후방 탄성편(472); 및 한 쌍의 상기 후방 탄성편(472)의 단부로부터 확장되되 상기 후방 베이스판(471)과 평행선상으로 배치된 한 쌍의 후방 받침판(473)을 포함한다.The rear elastic member 47 is, as shown in FIGS. 3 to 4, a rear base plate 471 through and fixed to the fixing bar 42; a pair of rear elastic pieces 472 extending forward of the rear base plate 471 from both ends of the rear base plate 471 as an inclined plane and symmetrically formed with the rear base plate 471 interposed therebetween; and a pair of rear support plates 473 extending from the ends of the pair of rear elastic pieces 472 and arranged parallel to the rear base plate 471 .

상기 전방 고정 부재(43)의 후면에는 도면 3 내지 도면 4에 도시한 바와 같이, 상기 전방 고정 부재(43)의 가로 방향으로 연장된 후방 받침판 끼움홈(433)이 가공되고, 상기 후방 받침판 끼움홈(433)에는 상기 후방 받침판(473)이 끼워진다.As shown in FIGS. 3 to 4, on the rear surface of the front fixing member 43, a rear support plate fitting groove 433 extending in the horizontal direction of the front fixing member 43 is processed, and the rear support plate fitting groove The rear support plate 473 is fitted to the 433 .

상기 후방 받침판(473)에는 도면 3 내지 도면 4에 도시한 바와 같이, 상기 후방 받침판(473)의 길이 방향으로 연장된 후방 받침판측 장홀(4731)이 가공되고, 상기 후방 받침판측 장홀(4731)을 마주보는 상기 후방 받침판 끼움홈(433)에는 후방 고정홀(434)이 관통된다. 3 to 4, the rear support plate side long hole 4731 extending in the longitudinal direction of the rear support plate 473 is processed in the rear support plate 473, and the rear support plate side long hole 4731 is formed. A rear fixing hole 434 is penetrated through the facing rear support plate fitting groove 433 .

또한, 본 발명은 상기 후방 받침판측 장홀(4731)과 상기 후방 고정홀(434)에 끼워지는 후방 고정 수단(49)을 포함한다.In addition, the present invention includes a rear fixing means 49 fitted to the rear support plate side long hole (4731) and the rear fixing hole (434).

상기 후방 고정 수단(49)은 리벳이나 볼트로 구성될 수 있다.The rear fixing means 49 may be composed of rivets or bolts.

상기 태양광 모듈(3)은 도면 5에 도시한 바와 같이, 2개 이상으로 구성되되, 2개 이상이 직렬 또는 병렬 연결된 박막 태양 전지(31)와; 2개 이상의 박막 태양 전지(31)를 밀봉시켜 수분이나 외부 이물질로부터 상기 박막 태양 전지(31)를 보호하고 외부 충격이나 외부 충돌로부터 상기 박막 태양 전지(31)를 보호하는 밀봉재(32); 상기 밀봉재(32)로 포장된 박막 태양 전지(31)의 전면에 설치되어 외부 충격이나 충돌 또는 외부 환경으로부터 상기 박막 태양 전지(31)를 보호하는 전면 메인 글라스(33)(Glass); 및 상기 밀봉재(32)로 포장된 박막 태양 전지(31)의 후면에 설치되어 외부 충격이나 충돌 또는 외부 환경으로부터 상기 박막 태양 전지(31)를 보호하는 후면 메인 글라스(34)(Glass)를 포함한다.As shown in FIG. 5, the photovoltaic module 3 is composed of two or more, two or more thin film solar cells 31 connected in series or parallel; a sealing material 32 for sealing the two or more thin film solar cells 31 to protect the thin film solar cells 31 from moisture or foreign substances and to protect the thin film solar cells 31 from external impacts or external collisions; a front main glass 33 (Glass) installed on the front surface of the thin film solar cell 31 packaged with the sealing material 32 to protect the thin film solar cell 31 from external impact or collision or external environment; and a rear main glass 34 (Glass) installed on the rear surface of the thin film solar cell 31 packaged with the sealing material 32 to protect the thin film solar cell 31 from external impact, collision, or external environment. .

상기 박막 태양 전지(31)는 도면 5에 도시한 바와 같이, 전면 보호 글라스(311)(Glass)와; 상기 전면 보호 글라스(311)의 후면에 증착되되, 상기 전면 보호 글라스(311)를 통해 입사된 태양광을 이용하여 전기 에너지를 생성하는 광전 변환 모듈(312)을 포함한다.As shown in FIG. 5, the thin film solar cell 31 includes a front protective glass 311 (Glass); It is deposited on the rear surface of the front protective glass 311, and includes a photoelectric conversion module 312 that generates electrical energy using sunlight incident through the front protective glass 311.

상기 광전 변환 모듈(312)은 도면 6에 도시한 바와 같이, 입사된 태양광을 이용하여 전기 에너지를 생성하는 태양 전지(3121)와; 상기 태양 전지(3121)의 전면에 설치된 투명 전도성 재료로서 상기 태양 전지(3121)에 갖추어진 p-Si 박막층(p)과 접합되는 투명 전극층(3122); 및 상기 태양 전지(3121)의 후면에 설치된 전도성 재료로서 상기 태양 전지(3121)에 갖추어진 n-Si 박막층(n)과 접합되는 후면 전극층(3123)을 포함한다.As shown in FIG. 6, the photoelectric conversion module 312 includes a solar cell 3121 that generates electrical energy using incident sunlight; a transparent electrode layer 3122 bonded to the p-Si thin film layer (p) provided in the solar cell 3121 as a transparent conductive material installed on the front surface of the solar cell 3121; and a rear electrode layer 3123 bonded to the n-Si thin film layer n provided in the solar cell 3121 as a conductive material installed on the rear surface of the solar cell 3121 .

상기 투명 전극층(3122)은 상기 전면 보호 글라스(311)의 후면에 증착되고, 상기 태양 전지(3121)는 도면 6에 도시한 바와 같이, 상기 투명 전극층(3122)에 증착되는 p-Si 박막층(p)과, 상기 p-Si 박막층(p)에 증착되는 i-Si 박막층(i), 상기 i-Si 박막층(i)에 증착되는 n-Si 박막층(n), 및 상기 n-Si 박막층(n)에 증착되는 후면 반사막(RR)을 포함한다.The transparent electrode layer 3122 is deposited on the rear surface of the front protective glass 311, and the solar cell 3121 is a p-Si thin film layer (p) deposited on the transparent electrode layer 3122 as shown in FIG. 6 . ), an i-Si thin film layer (i) deposited on the p-Si thin film layer (p), an n-Si thin film layer (n) deposited on the i-Si thin film layer (i), and the n-Si thin film layer (n) and a rear reflective film RR deposited on the .

상기 후면 전극층(3123)은 상기 후면 반사막(RR)에 증착되되, 상기 n-Si 박막층(n)과 접합된다.The rear electrode layer 3123 is deposited on the rear reflective film RR, and is bonded to the n-Si thin film layer n.

상기 후면 반사막(RR)은 ZnO로 제작되되, 상기 n-Si 박막층(n)의 후면에서 반사를 증진시켜 상기 i-Si 박막층(i)에 대한 빛의 재흡수를 도와준다.The rear reflection film RR is made of ZnO, and improves reflection from the rear surface of the n-Si thin film layer n to help re-absorption of light to the i-Si thin film layer i.

상기 투명 전극층(3122)은 SnO:F나, ZnO:Ga, ZnO:Al, 또는 ZnO:B 박막이 전면 보호 글라스(311)의 후면에 스퍼터링이나 CVD 방법에 의해 증착된다.The transparent electrode layer 3122 is a SnO:F, ZnO:Ga, ZnO:Al, or ZnO:B thin film is deposited on the rear surface of the front protective glass 311 by sputtering or CVD.

상기 투명 전극층(3122)은 낮은 직렬 저항과 높은 전하 수집을 위하여 비저항이 낮아야 하고, 광손실을 최소화할 수 있도록 투과도가 높아야 한다.The transparent electrode layer 3122 should have a low specific resistance for low series resistance and high charge collection, and high transmittance to minimize light loss.

보통 p-Si 박막층(p)은 15nm 내지 25nm 정도로 매우 얇게 증착되며, 단일 접합의 경우 i-Si 박막층(i)은 300nm 내지 400nm 정도로 제조된다.Usually, the p-Si thin film layer (p) is deposited to be very thin, about 15 nm to 25 nm, and in the case of a single junction, the i-Si thin film layer (i) is manufactured to be about 300 nm to 400 nm.

상기 p-Si 박막층(p)과 n-Si 박막층(n)은 실제로 광흡수에 참여하지 않고 기전력만 제공한다.The p-Si thin film layer (p) and the n-Si thin film layer (n) do not actually participate in light absorption and provide only electromotive force.

광흡수층으로 사용되는 i-Si 박막층(i) 내부에는 일정한 전기장이 걸리고, 상기 i-Si 박막층(i)에서 생성된 전자와 정공은 전기장을 따라 각각 n-Si 박막층(n)과 p-Si 박막층(p)에서 수집된다.A constant electric field is applied inside the i-Si thin film layer (i) used as the light absorption layer, and electrons and holes generated in the i-Si thin film layer (i) follow the electric field in the n-Si thin film layer (n) and the p-Si thin film layer, respectively It is collected in (p).

일측단 모서리가 상기 전면 보호 글라스(311)의 일측단 모서리와 마주 접하는 광전 변환 모듈(312)에는 도면 7에 도시한 바와 같이, 상기 광전 변환 모듈(312)의 일측단 모서리로부터 10mm 내지 40mm 떨어진 광전 변환 모듈(312)을 광전 변환 모듈(312)의 두께 방향으로 절개하는 직선 형태의 절연 홈(3124)이 가공된다.As shown in FIG. 7 , in the photoelectric conversion module 312 having one end edge facing the one end edge of the front protective glass 311, a photoelectric conversion module 312 from one end edge of the photoelectric conversion module 312 is 10mm to 40mm away. A straight insulating groove 3124 for cutting the conversion module 312 in the thickness direction of the photoelectric conversion module 312 is machined.

상기 절연 홈(3124)은 광전 변환 모듈(312)의 일측단 모서리로부터 전류가 누설되는 것을 방지한다.The insulating groove 3124 prevents current leakage from one end edge of the photoelectric conversion module 312 .

상기 밀봉재(32)는 EVA(Ethylene Vinyl Acetate)나 PVB(Poly Vinyl Butyral)를 사용한다.The sealing material 32 uses EVA (Ethylene Vinyl Acetate) or PVB (Poly Vinyl Butyral).

상기 광전 변환 모듈(312)로부터 발생된 전류가 누설되는 것을 방지하기 위해 상기 광전 변환 모듈(312)의 측단은 도면 8에 도시한 바와 같이, 상기 전면 메인 글라스(33) 또는 상기 후면 메인 글라스(34)의 측단으로부터 10mm 내지 40mm 이격 설치된다.In order to prevent the current generated from the photoelectric conversion module 312 from leaking, the side end of the photoelectric conversion module 312 is, as shown in FIG. 8, the front main glass 33 or the rear main glass 34 ) is installed 10mm to 40mm apart from the side end.

상기 박막 태양 전지(31)는 2개 이상이 나란하게 설치될 수 있고, 나란하게 설치된 2개의 박막 태양 전지(31) 사이에는 도면 8에 도시한 바와 같이, 1mm 내지 5mm 간격의 틈이 형성되어, 이웃 설치된 박막 태양 전지(31)가 열팽창되었을 때 서로 충돌되지 않도록 한다.Two or more thin film solar cells 31 may be installed side by side, and a gap of 1 mm to 5 mm is formed between the two thin film solar cells 31 installed side by side, as shown in FIG. When the adjacent thin-film solar cells 31 are thermally expanded, they do not collide with each other.

서로 이웃 설치된 1쌍의 상기 박막 태양 전지(31) 사이에는 1쌍의 상기 박막 태양 전지(31)를 직렬 또는 병렬 연결시키기 위한 전도체(35)가 설치되고, 상기 전도체(35)는 전선으로서 상기 전도체(35)의 외경은 150um 내지 250um임이 바람직하고, 상기 전도체(35)의 피복 색상은 외부에서 바라봤을 때 부자연스럽지 않도록 박막 태양 전지(31)의 색상과 동일함이 바람직하다.A conductor 35 for connecting the pair of thin film solar cells 31 in series or in parallel is installed between the pair of thin film solar cells 31 installed adjacent to each other, and the conductor 35 is an electric wire. The outer diameter of 35 is preferably 150 μm to 250 μm, and the coating color of the conductor 35 is preferably the same as the color of the thin film solar cell 31 so that it is not unnatural when viewed from the outside.

이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 건물 외부 설치형 태양광 발전 시스템은 건물 외벽에 고정 설치된 격자형 프레임에 태양광 모듈을 간단하게 설치할 수 있으면서, 장착 후에도 고정 수단의 위치를 간단하게 변경할 수 있고, 상기 태양광 모듈로 전달되는 진동이나 충격을 완충하여 건물 외벽에 설치된 태양광 모듈을 보호할 수도 있다.The outside-building photovoltaic power generation system according to the present invention having such a structure can simply install a photovoltaic module in a grid-type frame fixed to the outer wall of the building, and can simply change the position of the fixing means even after mounting, It is also possible to protect the photovoltaic module installed on the outer wall of the building by buffering the vibration or shock transmitted to the photo module.

또한, 본 발명에 갖추어진 태양광 모듈은 태양광 모듈 제조 공정으로 실리콘 웨이퍼 대신에 값싼 유리나 금속기판 위에 반도체 박막을 증착시킨 박막 태양 전지를 이용함으로써 태양광 발전 장치의 제조 단가를 낮출 수 있다.In addition, the photovoltaic module equipped in the present invention can lower the manufacturing cost of the photovoltaic device by using a thin film solar cell in which a semiconductor thin film is deposited on a cheap glass or metal substrate instead of a silicon wafer as a photovoltaic module manufacturing process.

1. 세로바 2. 가로바
21. 가이드홀 3. 태양광 모듈
31. 박막 태양 전지 311. 전면 보호 글라스
312. 광전 변환 모듈 3121. 태양 전지
p. p-Si 박막층 i. i-Si 박막층
n. n-Si 박막층 RR. 후면 반사막
3122. 투명 전극층 3123. 후면 전극층
3124. 절연 홈 32. 밀봉재
33. 전면 메인 글라스 34. 후면 메인 글라스
35. 전도체 49. 후방 고정 수단
4. 고정 수단 41. 후방 고정 부재
42. 고정바 43. 전방 고정 부재
431. 전방 받침판 끼움홈 432. 전방 고정홀
433. 후방 받침판 끼움홈 434. 후방 고정홀
44. 조임 너트 45. 태양광 모듈 고정용 확장판
46. 전방 탄성 부재 461. 전방 베이스판
462. 전방 탄성편 463. 전방 받침판
4631. 전방 받침판측 장홀 47. 후방 탄성 부재
471. 후방 베이스판 472. 후방 탄성편
473. 후방 받침판 4731. 후방 받침판측 장홀
48. 전방 고정 수단 1. vertical bar 2. horizontal bar
21. Guide hole 3. Solar module
31. Thin-film solar cell 311. Front protective glass
312. Photoelectric conversion module 3121. Solar cell
p. p-Si thin film layer i. i-Si thin film layer
n. n-Si thin film layer RR. back reflective film
3122. Transparent electrode layer 3123. Back electrode layer
3124. Insulation groove 32. Sealant
33. Front main glass 34. Rear main glass
35. Conductor 49. Rear fixing means
4. Fixing means 41. Rear fixing member
42. Fixing bar 43. Front fixing member
431. Front support plate fitting groove 432. Front fixing hole
433. Rear support plate fitting groove 434. Rear fixing hole
44. Tightening nut 45. Expansion plate for fixing solar module
46. Front elastic member 461. Front base plate
462. Front elastic piece 463. Front support plate
4631. Long hole on the front support plate side 47. Elastic member on the back
471. Rear base plate 472. Rear elastic piece
473. Rear support plate 4731. Long hole on the rear support plate side
48. Anterior fixing means

Claims (4)

건물 외벽에 고정 설치되되 건물의 세로 방향으로 나란하게 배치되고 2개 이상이 소정 너비 간격을 사이에 두고 설치된 세로바(1)와;
상기 건물의 가로 방향으로 눕혀진 바(Bar)로서 2개 이상이 상기 세로바(1)의 전면에 고정 설치되고 전면에 가이드홀(21)이 가공된 가로바(2);
입사된 태양광을 이용하여 전기 에너지를 발생시키는 태양광 모듈(3);
및 상기 가로바(2)에 가공된 가이드홀(21)에 레일 결합되어 상기 가이드홀(21)의 길이 방향으로 이동되고 상기 태양광 모듈(3)을 붙들어 고정하여 한 쌍의 가로바(2) 사이에 고정시키는 고정 수단(4)을 포함하며,
상기 가로바(2)는 내부가 비어있는 각 파이프이고,
상기 고정 수단(4)은 상기 가로바(2) 내부에 설치되고 상기 가로바(2) 내부에서 가로바(2)의 길이 방향으로 이동되는 후방 고정 부재(41)와,
상기 후방 고정 부재(41)로부터 상기 가이드홀(21)을 통해 가로바(2)의 전방으로 돌출 형성되고 외부 둘레면에 나사산이 가공된 고정바(42),
상기 가로바(2)의 바깥으로 노출된 고정바(42)에 관통 고정된 전방 고정 부재(43),
상기 전방 고정 부재(43) 바깥으로 노출된 고정바(42)에 나사 결합되어 상기 고정바(42)에 형성된 나사산을 따라 가로바(2) 방향으로 회전되면 상기 전방 고정 부재(43)와 가로바(2) 사이의 간격을 좁히고 나사산을 따라 가로바(2) 반대 방향으로 회전되면 상기 전방 고정 부재(43)와 가로바(2) 사이의 간격을 넓히는 조임 너트(44),
상기 태양광 모듈(3)을 마주보는 상기 전방 고정 부재(43)의 일면으로부터 태양광 모듈(3)을 사이에 끼고 상기 태양광 모듈(3) 방향으로 나란하게 확장된 한 쌍의 태양광 모듈 고정용 확장판(45),
상기 조임 너트(44)와 상기 전방 고정 부재(43) 사이에서 상기 고정바(42)에 관통 고정되되 정지된 조임 너트(44)에 대하여 상기 전방 고정 부재(43)를 탄력적으로 밀어 붙이는 전방 탄성 부재(46),
및 상기 전방 고정 부재(43)와 가로바(2) 사이에서 상기 고정바(42)에 관통 고정되되 정지된 가로바(2)에 대하여 상기 전방 고정 부재(43)를 탄력적으로 밀어붙이는 후방 탄성 부재(47)를 포함하며,
상기 전방 탄성 부재(46)는 상기 고정바(42)에 관통 고정된 전방 베이스판(461)과,
빗면 형태로서 상기 전방 베이스판(461)의 양단으로부터 전방 베이스판(461)의 후방으로 확장되고 상기 전방 베이스판(461)을 사이에 끼고 대칭적으로 형성된 한 쌍의 전방 탄성편(462),
및 한 쌍의 상기 전방 탄성편(462)의 단부로부터 확장되되 상기 전방 베이스판(461)과 평행선상으로 배치된 한 쌍의 전방 받침판(463)을 포함하고,
상기 후방 탄성 부재(47)는 상기 고정바(42)에 관통 고정된 후방 베이스판(471)과,
빗면 형태로서 상기 후방 베이스판(471)의 양단으로부터 후방 베이스판(471)의 전방으로 확장되고 상기 후방 베이스판(471)을 사이에 끼고 대칭적으로 형성된 한 쌍의 후방 탄성편(472),
및 한 쌍의 상기 후방 탄성편(472)의 단부로부터 확장되되 상기 후방 베이스판(471)과 평행선상으로 배치된 한 쌍의 후방 받침판(473)을 포함하며,
상기 전방 고정 부재(43)의 전면에는 상기 전방 고정 부재(43)의 가로 방향으로 연장된 전방 받침판 끼움홈(431)이 가공되고,
상기 전방 받침판 끼움홈(431)에는 상기 전방 받침판(463)이 끼워지며,
상기 전방 받침판(463)에는 상기 전방 받침판(463)의 길이 방향으로 연장된 전방 받침판측 장홀(4631)이 가공되고,
상기 전방 받침판측 장홀(4631)을 마주보는 상기 전방 받침판 끼움홈(431)에는 전방 고정홀(432)이 관통되며,
상기 전방 받침판측 장홀(4631)과 상기 전방 고정홀(432)에 끼워지는 전방 고정 수단(48)을 포함하고,
상기 전방 고정 부재(43)의 후면에는 상기 전방 고정 부재(43)의 가로 방향으로 연장된 후방 받침판 끼움홈(433)이 가공되고,
상기 후방 받침판 끼움홈(433)에는 상기 후방 받침판(473)이 끼워지며,
상기 후방 받침판(473)에는 상기 후방 받침판(473)의 길이 방향으로 연장된 후방 받침판측 장홀(4731)이 가공되고,
상기 후방 받침판측 장홀(4731)을 마주보는 상기 후방 받침판 끼움홈(433)에는 후방 고정홀(434)이 관통되며,
상기 후방 받침판측 장홀(4731)과 상기 후방 고정홀(434)에 끼워지는 후방 고정 수단(49)을 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 외부 설치형 태양광 발전 시스템.a vertical bar (1) fixedly installed on the outer wall of the building, arranged side by side in the vertical direction of the building, and having two or more installed with a predetermined width therebetween;
a horizontal bar (2) in which two or more bars are laid down in the horizontal direction of the building and fixed to the front of the vertical bar (1) and a guide hole (21) is processed in the front;
a solar module 3 for generating electrical energy using incident sunlight;
And a pair of horizontal bars (2) by rail-coupled to the guide hole (21) machined in the horizontal bar (2) and moved in the longitudinal direction of the guide hole (21) to hold and fix the solar module (3) fastening means (4) for fastening between
The horizontal bar (2) is each pipe with an empty inside,
The fixing means (4) is installed inside the horizontal bar (2) and a rear fixing member (41) which is moved in the longitudinal direction of the horizontal bar (2) inside the horizontal bar (2);
A fixing bar 42 protruding from the rear fixing member 41 to the front of the transverse bar 2 through the guide hole 21 and having a thread on the outer circumferential surface;
The front fixing member 43 fixed through the fixing bar 42 exposed to the outside of the horizontal bar 2,
When the front fixing member 43 is screwed to the fixing bar 42 exposed to the outside and rotates in the direction of the horizontal bar 2 along the thread formed in the fixing bar 42 , the front fixing member 43 and the horizontal bar (2) a tightening nut 44 that narrows the gap and widens the gap between the front fixing member 43 and the horizontal bar 2 when the horizontal bar 2 is rotated in the opposite direction along the thread;
A pair of photovoltaic modules extending in parallel in the photovoltaic module 3 direction with the photovoltaic module 3 interposed therebetween from one surface of the front fixing member 43 facing the photovoltaic module 3 is fixed extension plate (45) for
A front elastic member for elastically pushing the front fixing member 43 with respect to the stationary tightening nut 44 that is penetrated and fixed to the fixing bar 42 between the tightening nut 44 and the front fixing member 43 . (46),
and a rear elastic member that elastically pushes the front fixing member 43 against the stationary horizontal bar 2 that is penetrated and fixed to the fixing bar 42 between the front fixing member 43 and the horizontal bar 2 . (47);
The front elastic member 46 includes a front base plate 461 penetrated and fixed to the fixing bar 42,
A pair of front elastic pieces 462 extending from both ends of the front base plate 461 to the rear of the front base plate 461 and formed symmetrically with the front base plate 461 interposed therebetween as an inclined plane,
and a pair of front support plates 463 extending from the ends of the pair of front elastic pieces 462 and arranged in parallel with the front base plate 461,
The rear elastic member 47 includes a rear base plate 471 penetrated and fixed to the fixing bar 42,
A pair of rear elastic pieces 472 extending forward of the rear base plate 471 from both ends of the rear base plate 471 as an inclined plane and symmetrically formed with the rear base plate 471 interposed therebetween;
and a pair of rear support plates 473 extending from the ends of the pair of rear elastic pieces 472 and arranged in parallel with the rear base plate 471,
A front support plate fitting groove 431 extending in the transverse direction of the front fixing member 43 is machined on the front surface of the front fixing member 43,
The front support plate 463 is fitted in the front support plate fitting groove 431,
The front support plate 463 has a long hole 4631 on the front support plate extending in the longitudinal direction of the front support plate 463,
A front fixing hole 432 passes through the front support plate fitting groove 431 facing the front support plate side long hole 4631,
and a front fixing means (48) fitted to the front support plate side long hole (4631) and the front fixing hole (432),
A rear support plate fitting groove 433 extending in the transverse direction of the front fixing member 43 is machined on the rear surface of the front fixing member 43,
The rear support plate 473 is fitted in the rear support plate fitting groove 433,
The rear support plate 473 has a long hole 4731 on the rear support plate extending in the longitudinal direction of the rear support plate 473,
A rear fixing hole 434 passes through the rear support plate fitting groove 433 facing the rear support plate side long hole 4731,
The building exterior installation type photovoltaic power generation system, characterized in that it comprises a rear fixing means (49) fitted to the rear support plate side long hole (4731) and the rear fixing hole (434). 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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